Interaction des rayonnements ionisants dans les tissus
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CI 2.1 : Particules chargées – transfert d’énergie
à l’électron de l’atome cible
Selon l’approche de la cinématique classique du choc élastique, avec la
loi de la conservation de l’énergie cinétique et la quantité de mouvement :
On obtient par projection sur abscisse et ordonnée du système les égalités suivantes :
2
2
2
0
2
1
0
2
0 2
2
1
2
cos
p p
p
p
p
p p
p
− =
Ÿ
+ −
θ =
v
v
v
avec p
2 = 2MT on obtient T2(m0 + M1) = p0p2cosθ2 et finalement :
(
)
0
1
2
0
2
2
0
1
4
c o s
m M
T
T
m M
=
θ
+
L’angle θ2 est toujours inférieur π/2. La valeur maximale pour T2 est atteinte lorsque l’électron est projeté dans l’axe d’incidence de la particule,
autrement dit lorsque θ2 = 0, ce qui se traduit par
(
)
0
1
2 max
0
2
0
1
4
m M
T
T
m M
=
+
Pour un alpha, comme m0
Ÿ
1
M
0
2 max
0
1
4
m
T
T
M
=
ainsi si [T0(α) =
5 MeV] l’électron emporte au maximum T2max = 2,7 keV, soit une énergie
maximale transférée 2000 fois inférieure.
Pour un électron, m0 = M1 Ÿ T2max = T0 toute l’énergie dans ce cas peut
être communiquée en une seule fois, à l’instar du « carreau » (knock-on) ; ce
cas de figure est marginal, mais montre cependant que dans le cas de
l’électron, une énergie importante peut être communiquée en une seule fois.